Кернеу реттегіштері кіріс кернеуін қабылдайды және бекітілген немесе реттелетін деңгейде реттелетін шығыс кернеуін жасайды. Шығу кернеуінің деңгейінің бұл автоматты реттелуі кернеу реттегіштерінің әртүрлі түрлерімен әртүрлі өңделеді.
Кернеу реттегіштерінің түрлері
Қолданылатын кернеу реттегіштерінің ең қолжетімді және жиі қолданылатын түрі сызықтық кернеу реттегіштері болып табылады. Сызықтық реттегіштер ықшам және жиі төмен вольтты, төмен қуатты жүйелерде қолданылады. Коммутация реттегіштері сызықтық кернеу реттегіштеріне қарағанда тиімдірек, бірақ олармен жұмыс істеу қиынырақ және қымбатырақ. Стабилдік диодтар арзан және пайдалану оңай, бірақ желілік реттегіштерге қарағанда тиімділігі төмен.
Сызықтық реттегіштер
Электроника үшін тұрақты кернеуді қамтамасыз етудің ең негізгі тәсілдерінің бірі кіріс кернеуі бар 5 вольт, 1 ампер шығысын қамтамасыз ететін LM7805 сияқты стандартты 3 істікшелі сызықтық кернеу реттегішін пайдалану болып табылады. 36 вольтке дейін (үлгіге байланысты).
Сызықтық реттегіштер кері кернеу негізінде тұрақтандырғыштың эквивалентті сериялық кедергісін (ESR) реттеу арқылы жұмыс істейді, шын мәнінде кернеу бөлгіш тізбегіне айналады. Бұл реттегішке ағымдағы жүктемеге қарамастан, оның ағымдағы сыйымдылығына дейін тұрақты кернеуді шығаруға мүмкіндік береді.
Сызықтық кернеу реттегіштерінің үлкен кемшіліктерінің бірі - стандартты LM7805 сызықтық кернеу реттегішінде 2,0 вольт болатын ең төменгі кернеудің үлкен төмендеуі. Бұл тұрақты 5 вольт шығысын алу үшін кем дегенде 7 вольтты кіріс қажет екенін білдіреді. Бұл кернеудің төмендеуі желілік реттегіштің бөлетін қуатында үлкен рөл атқарады, егер ол 1 ампер жүктемені (2 вольт кернеудің төмендеуіне 1 ампер) берсе, ол кемінде 2 Вт бөлуі керек.
Кіріс және шығыс кернеуі арасындағы айырмашылық кеңейген сайын қуат шығыны нашарлайды. Мысалы, 1 ампер беретін 5 вольтқа реттелетін 7 вольтты көз желілік реттегіш арқылы 2 ватт таратса, бірдей ток беретін 5 вольтке реттелетін 10 вольтты көз 5 ваттты таратады, бұл реттегіштің тиімділігін тек 50% құрайды.
Ауысу реттегіштері
Сызықтық реттегіштер кіріс пен шығыс арасындағы кернеу айырмашылығы төмен және көп қуат қажет емес қуатты аз, құны төмен қолданбалар үшін тамаша шешімдер болып табылады. Сызықтық реттегіштердің ең үлкен кемшілігі олардың тиімсіздігі болып табылады, бұл ретте коммутациялық реттегіштер әрекет етеді.
Жоғары тиімділік қажет болғанда немесе кіріс кернеуінің кең ауқымы күтілсе, коммутациялық реттегіш ең жақсы нұсқа болады. Ауыстырмалы кернеу реттегіштері жиі 50% төмен сызықтық кернеу реттегішінің тиімділігімен салыстырғанда 85% немесе одан жоғары қуат тиімділігіне ие.
Ауыстыру реттегіштері әдетте сызықтық реттегіштерге қарағанда қосымша құрамдастарды қажет етеді. Құрамдас бөліктердің мәндері сызықтық реттегіштерге қарағанда коммутациялық реттегіштердің жалпы өнімділігіне көбірек әсер етеді. Сондай-ақ реттегіш тудыратын электрондық шу нәтижесінде тізбектің өнімділігін төмендетпей, коммутациялық реттегіштерді тиімді пайдалануда дизайн қиындықтары бар.
Зерлі диодтар
Кернеуді реттеудің қарапайым тәсілдерінің бірі стабилитронды қолдану болып табылады. Сызықтық реттегіштер әдетте дизайнда қарапайым болғанымен, стабилдік диод бір құрамдас бөлікте жеткілікті кернеуді реттеуді қамтамасыз етеді.
Станер диодтары өзінің бұзылу кернеуінің шегінен жоғары барлық қосымша кернеуді жерге ауыстыратындықтан, оны стабилдік диодтың сымдарынан шығатын шығыс кернеуі бар қарапайым кернеу реттегіші ретінде пайдалануға болады.
Дегенмен, зенерлердің қуатты өңдеу мүмкіндігі жиі шектеулі, бұл оларды тек төмен қуатты қолданбалармен шектейді. Стабилдік диодтарды осылай пайдаланған кезде, дұрыс өлшемді резисторды стратегиялық таңдау арқылы стабилден өтуі мүмкін қолжетімді қуатты шектеген дұрыс.
